瓶蓋注射模設(shè)計畢業(yè)論文

1、湖北工業(yè)大學(xué)高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）題 目瓶蓋注射模設(shè)計考號015507200289姓名彭英林專 業(yè)模具設(shè)計與制造成績 （ 百分制計分）畢業(yè)論文（60%）答辯（40%）總成績評審意見指導(dǎo)教師 年 月 日 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)記錄表 指導(dǎo)日期學(xué)生姓名彭英林專業(yè)班級模具設(shè)計與制造批次考號015507200289指導(dǎo)老師梁展翅指導(dǎo)內(nèi)容年月日學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名：年月日學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名：指導(dǎo)教師意見是否為合格畢業(yè)論文（設(shè)計），可否參加答辯。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日注：此表用于指導(dǎo)

2、教師個別指導(dǎo)學(xué)生時填寫。摘 要本論文主要是針對塑料瓶蓋的模具設(shè)計,通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計出一副注塑模。從制件的結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了塑料瓶蓋的工藝特點，介紹了塑料瓶蓋注射成型模具設(shè)計的要點及模具的工作過程。其中重點介紹了塑料瓶蓋注射模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，分析和闡述了塑件的成型工藝參數(shù)、注塑機的選擇、排氣系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機構(gòu)、脫模機構(gòu)、成型零部件和分型的設(shè)計過程。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝，并且能實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。其中塑料瓶蓋注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是利用點澆口式進(jìn)料的雙分型面注射模。 關(guān)鍵詞：一般塑料瓶蓋；注射模；目

3、錄中文摘要 緒論1第1章 注射工藝分析21.1注射成形基本過程 21.2注射模的基本結(jié)構(gòu) 3第2章 瓶蓋造型設(shè)計42.1瓶蓋的選料及其性能 42.2瓶蓋注射成型工藝過程 42.3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析 52.4瓶蓋造型設(shè)計過程 5第3章 注射機的選擇73.1 注射機規(guī)格73.2注射機的校核 73.2.1 注射機注射容量校核83.2.2 注射機鎖模力校83.2.3 注射機注射壓力校核83.2.4 注射機模具厚度校核93.2.5 注射機最大開模行程校核9第4章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計 104.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 104.2澆注系統(tǒng)設(shè)計104.2.1 主澆道的設(shè)計11 分澆道的設(shè)計114.2.3 澆口及

4、冷料穴設(shè)計124.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 134.3.1 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計 13第5章 模具零件設(shè)計 145.1 推出系統(tǒng)設(shè)計145.2 確定模架155.3 模架各裝配零件設(shè)計175.3.1 導(dǎo)向零件設(shè)計185.3.2 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計195.3.3 推出機構(gòu)零件20 定位圈215.3.5 其他零件21第6章 內(nèi)螺紋塑料瓶蓋脫模22 6.1 脫模結(jié)構(gòu)的選擇 226.2電動機型號的確定226.3齒輪的參數(shù)的計算226.31齒輪的選擇226.32計算齒輪傳動幾何尺寸23第7章 模具的裝配和調(diào)試257.1 模具的裝配267.2 模具的調(diào)試26結(jié)束語 30參考文獻(xiàn)31致謝 32緒 論隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟形

5、勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務(wù)。    近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。

6、注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。 本畢業(yè)設(shè)計是一塑料瓶蓋注射模的設(shè)計。通過此設(shè)計，使我對點澆口雙分型面模具的設(shè)計有了較深的認(rèn)識。同時，在設(shè)計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗：設(shè)計注射模具時，既要考慮塑料熔體流動行為、冷卻行為等塑料加工工藝方面的問題，又要考慮模具制造裝配等結(jié)構(gòu)方面

7、的問題。注射模設(shè)計的主要內(nèi)容歸納起來大致有以下幾個方面：1根據(jù)塑料熔體的流變行為和流道、型腔內(nèi)各處的流動阻力通過分析得出充模順序，同時考慮塑料熔體在模具型腔內(nèi)被分流及重新熔合的問題和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題，分析熔接痕的位置、決定澆口的數(shù)量和方位。2根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能數(shù)據(jù)、型腔形狀和冷卻水道的布置，分析得出保壓和冷卻過程中塑件溫度場得變化情況，解決塑件收縮及補縮問題，盡量減少由于溫度和壓力不均、結(jié)晶和取向不一致而造成得殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。3塑件脫模和分型抽芯的問題可通過經(jīng)驗和理論計算分析來解決。4模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀不單要滿足充模和冷卻等工藝方面的要求，同時成型零件還要具有適當(dāng)?shù)木?/p>

8、、粗糙度、強度和剛度、易于裝配和制造，制造成本低。第1章 注射工藝分析1.1注射成形基本過程注射成形是現(xiàn)在成形熱塑性塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。所使用的成形機稱為注射機。注射成形是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經(jīng)過加熱融化，使之成為高粘度的流體稱為“溶體”，容柱塞或螺桿作為加壓工具，使溶體通過噴嘴以較高的壓力（約為2580Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成形的全過程可以分為：（1） 塑化過程 現(xiàn)代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化設(shè)備。塑料原料（稱為“物料”）自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒外

9、的電加熱和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱使物料熔化，達(dá)到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進(jìn)完成的。(2) 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后，進(jìn)入模具的形腔，把形腔內(nèi)的空氣排除，并充滿形腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實形腔的各部位。(3) 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化 注射充模 固化成形加熱 （理論上絕熱） 散熱l 熱交換效果的優(yōu)劣，覺得塑件的質(zhì)量外表面質(zhì)量和內(nèi)在的質(zhì)量。因此，模具設(shè)計對熱交換也要做充分的考慮。現(xiàn)代的設(shè)計方法中也采用了計算機。(4) 脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機械的方式把它從形腔中取出。這個動作要由“脫模機構(gòu)”

10、來完成。不合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量有很大的影響；但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當(dāng)?shù)拿撃７绞?。由?）到（4）形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形一個乃至數(shù)十個塑件。1.2注射模的基本結(jié)構(gòu)注射模的基本結(jié)構(gòu)依使用的目的而不同，大致上可以作如下的分類： 單腔二板式結(jié)構(gòu)二板式結(jié)構(gòu) 多腔二板式結(jié)構(gòu) 普通模具 單腔三板式結(jié)構(gòu) 三板式結(jié)構(gòu) 多腔三板式結(jié)構(gòu) 滑動型心式結(jié)構(gòu) 瓣合式結(jié)構(gòu)特殊模具 脫螺紋結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu) 第2章 瓶蓋造型設(shè)計2.1瓶蓋的選料及其性能選用PS作為瓶蓋的材料（1）PS的典型應(yīng)用范圍:產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜

11、等）。（2）注塑模工藝條件:干燥處理：除非儲存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80、23小時。熔化溫度：180280。對于阻燃型材料其上限為250。模具溫度：4050。注射壓力：200600bar。注射速度：建議使用快速的注射速度。流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。（3）化學(xué)和物理特性:大多數(shù)商業(yè)用的PS都是透明的、非晶體材料。PS具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。2.2瓶蓋注射成型工藝過程瓶蓋注射成形工藝過程如下：注射裝置準(zhǔn)備

12、裝料預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射清理嵌件、預(yù)熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻塑件送下工序注射成型工藝參數(shù)見表2-1注射機類型預(yù)熱和干燥料筒溫度（）噴嘴溫度（）溫度（）時間（h）后段中段前段螺桿式809545150170165180180200170180模具溫度（）注射壓力（Mpa）成形時間（s）508060100高壓時間保壓時間冷卻時間成形時間05153015304070螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）后 處 理方 法溫度（）時間（h）3060紅外線燈、烘箱70242.3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析下面確定瓶蓋的各項技術(shù)參數(shù)：1）尺寸大小和精度 瓶蓋壁厚的厚度不宜過大或過

13、小。如果壁厚太小，則瓶蓋的強度、剛度不夠，同時給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時因冷卻時間過長而降低生產(chǎn)率，所以瓶蓋壁厚取1mm。塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計的零件的工作環(huán)境對精度要求不高，加之選用的塑料PS推薦精度等級為3、4、5級，所以只要求瓶蓋能與其它零件能正常裝配即可，因此瓶蓋選用4級精度。2）壁厚和圓角 塑件壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的1/3以上，最小不宜小于0.5mm。3）加強肋 為了保證瓶蓋的強度和剛度而不使瓶蓋的壁厚過大，在

14、瓶蓋的適當(dāng)位置設(shè)置了加強肋。l 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨型芯或分段型芯來成形，對于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。2.4瓶蓋造型設(shè)計過程在設(shè)計瓶蓋之前，首先看看所需要設(shè)計的瓶蓋的具體形狀，以便在接下來的設(shè)計中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計出瓶蓋。需要設(shè)計的瓶蓋的具體形狀如圖2-1所示： 圖2-1第3章 注射機的選擇3.1 注射機規(guī)格注射機是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機型號為XS-Z-60,它的技術(shù)規(guī)格如表3-1所示。注射機的參數(shù) 表

15、 3-1型號螺桿直徑（mm）注射容量（cm3）注射壓力（Mpa）鎖模力(kN)XS-Z-6038500122500最大注射面積（cm3）模板行程（mm）定位孔直徑（mm）130180模具厚度（mm）噴嘴頂出兩側(cè)中心孔徑（mm）最大最小球半徑（mm）孔半徑（mm）孔徑（mm）孔距（mm）2007012422230503.2 注射機的校核 注射機注射容量校核塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機的注射容量。注射容量以容積（cm3）表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機的注射容量，其關(guān)系按3-1式校核V件0.8V注 （3-1）式中 V件塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm3）;V注注射機注射容量（cm3

16、）;0.8 最大注射容量利用系數(shù)。在這個設(shè)計中，V件= 29 cm3V注=60cm329<0.8*60=48所以注射機注射容量完全滿足要求。 注射機鎖模力校核模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系按3-2式校核p腔FP鎖 （3-2）式中 p腔模具型腔壓力，一般取4050Mpa；F 塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（mm2）;P鎖 注射機額定鎖模力（N）。在這個設(shè)計中p腔 = 40 MpaF = 10734.2mm2P鎖 = 500 kNp腔F = 40 × 106 ×10734.2 × 10-6 = 429.368 (kN)< 50

17、0(kN)所以注射機的鎖模力也滿足要求。 注射機注射壓力校核塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力，其關(guān)系按3-3式校核p成 P注 （3-3）式中 p成 塑件成形所需的注射壓力（Mpa）；P注 所選注射機的額定注射壓力(Mpa)。在這個設(shè)計中p成 = 80 MpaP注 = 122Mpa顯然，80 <122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 注射機模具厚度校核模具閉合時的厚度應(yīng)在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按3-4式校核H最小 H模 H最大 （3-4）式中H最小 注射機所允許的最小模具厚度（mm）；H模 模具閉合厚度（mm）；H最大 注射機所允許的最大模

18、具厚度（mm）。在這個設(shè)計中H最小 =70 mmH模= 80 mmH最大= 200 mm顯然，70<80<200所以注射機模具厚度也滿足要求。 注射機最大開模行程校核塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機的最大開模行程。對在液壓機械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機上使用的一般澆口模具，關(guān)系按3-5式校核H1 + H2 + 510mm s（3-5）式中H1 脫模距離(推出距離)（mm）；H2 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm）；S 注射機模板行程（mm）。在這個設(shè)計中H1 = 25 mmH2 = 11mmS = 180mmH1+ H2 +10 = 25 + 11 +10 = 46 mm46< 1

19、80因此，注射機模板行程也滿足要求。第4章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計瓶蓋圓周上均勻分布著防滑豎紋，凹模選用由整塊材料電極加工而成，特點是牢固，使用時不易產(chǎn)生變形，不會使塑件產(chǎn)生接線痕跡，同時模具結(jié)構(gòu)不是很大，因此采用整體式凹模；產(chǎn)品的生產(chǎn)量大，生產(chǎn)時間長，所以選用預(yù)硬化塑料模具鋼。根據(jù)塑件的形狀，從經(jīng)濟和便于機加工方面綜合考慮，模具的型芯采用組合式(采用軸肩和底板連接或用螺釘連接，銷釘定位) 螺紋型芯(見圖4-1) 用于成型塑件的內(nèi)螺紋。設(shè)計時工作部分須考慮塑件螺紋的設(shè)計特點及收縮，還要求有較小的表面粗糙度值(Ra<0.08- 0.16m)該螺紋型芯用于成型零件及

20、輔助旋轉(zhuǎn)脫模，故采用鋼套固定在固定板上。螺紋型芯選用普通螺紋，M14 m的粗螺紋。大徑：，中徑：小徑：，螺距：。螺桿采用矩形螺紋，牙型角為O 適用作傳動螺紋。左旋螺紋，線數(shù)n=1，螺距P=6mm，導(dǎo)程S=6mm，螺紋長度L=38mm采用深溝球軸承6202。4.2澆注系統(tǒng)設(shè)計注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對面，有時也設(shè)在分澆道的末端。 主澆道的設(shè)計主澆道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一

21、端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為直徑為5mm。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。本設(shè)計中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機噴嘴球半徑12，遵循注射機球半徑小于等于澆口套球半徑的國標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有S15，S20等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為S12，所以為澆口套取S15。主流道澆口套固定配合見圖4-6所示。圖4-6分澆道的設(shè)計在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流

22、動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的設(shè)計應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-49。在考慮分流道設(shè)計時，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過程中對塑料流動的阻力最小，流動效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為3mm。由于我們所設(shè)計的模具是一腔十六穴的

23、形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計了八根分澆道。這樣設(shè)計的優(yōu)點是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 澆口及冷料穴設(shè)計1、澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動

24、性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4um。澆口的大小對塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個原則：1）澆口設(shè)置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。2）澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定

25、向作用產(chǎn)生的有利影響。根據(jù)以上一些原則，本設(shè)計采用側(cè)澆口，側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見模具設(shè)計與制造簡明手冊中表2-502-60。2、冷料穴 在完成一次注射

26、循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約1025mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴的形狀見模具設(shè)計與制造簡明手冊中表2-62。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1

27、1.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴4. 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。凹模的冷卻系統(tǒng)采用開設(shè)冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開設(shè)原則如下：l 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。l 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在1520mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般取812mm?？拙嘧詈脼樗字睆降?倍。l 水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。l 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。l 水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。凹模上的

28、冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為8mm。凸模的冷卻系統(tǒng)采用直孔隔板示冷卻，如圖4-7所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路。圖4-7第5章 模具零件設(shè)計5.1 推出系統(tǒng)設(shè)計確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機構(gòu)，其他推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式參見模具設(shè)計與制造簡明手冊中第二章第六節(jié)的內(nèi)容。1推桿推出 推桿推出是一種最簡單常用的推出形式。推出元件制造簡便，更換容易，滑動阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-78。 推桿設(shè)計要點如下：l 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力

29、較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強度。l 推桿直徑不宜過細(xì)，要有足夠的強度承受推力，一般取2.512mm。對3mm以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。l 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面0.050.1mm。推桿固定方式見模具設(shè)計與制造簡明手冊圖2-56。l 塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。l 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機構(gòu)發(fā)生干擾。如果無法避開側(cè)抽芯，則應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機構(gòu)。推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-79。PS的溢邊值為0.0

30、4mm。2推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。但型芯周邊形狀復(fù)雜時，推件板的型孔加工較困難。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結(jié)構(gòu)型式見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-81。推件板設(shè)計要點如下：l 推件板須淬硬，在推出過程中不得脫開導(dǎo)柱。l 推件板與其他零件的配合一般采用H7/f7。采用有配合斜度的推件板，其配合間隙須小于塑料溢邊值?；谝陨显?，在這個設(shè)計中，采用推桿推出的推出機構(gòu)。推桿形狀如圖5-1所示：圖5-15.2 確定模架1模架組合形式注射模模架的組成零件及名稱見模具設(shè)計與制造簡明手冊圖2-67。注射模中小型模架的組合型式見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-

31、95。我們選擇A2型。 A2型的特點如下：l 定模和動模均由兩塊模板組成。l 推桿推出塑件。根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等機構(gòu)）可以確定鑲件的外形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下面的數(shù)據(jù)："A"-表示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離；"B"-表示定模鑲件底部到定模板底面的距離；"C"-表示動模鑲件底部到動模板底面的距離"D"-表示產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離；"E"-表示產(chǎn)品最高點到鑲件底部的距離；&qu

32、ot;H"-表示動模承板的厚度（當(dāng)模架為A型時）；"X"-表示產(chǎn)品的高度。2模架組合尺寸注射模中小型模架組合尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-96。根據(jù)成型零件大小，我們選擇250×250的A2型模架，其具體尺寸見表5-1。表5-1（mm）LlTLtlMlm定模座板定模板2501942101282342540動模板支承板墊塊動模座板導(dǎo)柱直徑復(fù)位桿直徑404063251685.3 模架各裝配零件設(shè)計 導(dǎo)向零件設(shè)計注射模導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-111和2-112。注射模導(dǎo)套尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-113和2-114。1導(dǎo)柱設(shè)計 在

33、這個設(shè)計中，我們選用帶頭導(dǎo)柱，其尺寸如表5-2所示，表5-2d(f7)d1(k6)基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸16-0.016-0.03416+0.012+0.001206112外形見圖5-2。圖5-22導(dǎo)套設(shè)計 本設(shè)計導(dǎo)套選用帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套的尺寸見表5-3，外形見圖5-3。表5-3d(H7)d1(k6)d2(e7)基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸R-0.040-0.06116+0.018024+0.015+0.0022428166180圖5-3 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計1 澆口套設(shè)計 注射模澆口套的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-118。我們選用注射模型澆口套。其尺寸見

34、表5-4，外形見圖 5-4。表5-4d(k6)d2(f8)d3hRd1L基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸20+0.015+0.00220-0.020-0.05328315550圖5-42拉料桿 拉料桿的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-119。我們選用型拉料桿，其尺寸見表5-5。表5-5d(e8)d1(n6)DRL基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸6-0.025-0.04710+0.019+0.010100.5120 推出機構(gòu)零件1 復(fù)位桿 復(fù)位桿的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-135。我們選用的推件板推桿的外形見圖5-5，尺寸見表5-6。表5-6d（e7）DHL基本尺寸極限尺寸8-

35、0.013-0.022145123圖5-5定位圈1定位圈 、型定位圈推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-137，型定位圈推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-138。我們選用型定位圈，其外形見圖5-6，尺寸見表5-7。表5-7dd1d2d3hcH基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸55-0.20-0.4020+0.0330407116.5112圖5-6 其他零件1水嘴 水嘴的推薦尺寸見模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-150。我們選用的水嘴的外形見圖 5-7，尺寸見表5-8。表5-8高壓膠管直徑DD1d2d3DB（l1）L16M16×1.58141722202040圖5-7第6章 內(nèi)螺紋塑料

36、瓶蓋脫模6.1脫模結(jié)構(gòu)的選擇塑料成型具有內(nèi)螺紋的塑料制品時，模具的內(nèi)螺紋自動脫模機構(gòu)一般包括合式螺紋型芯結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)脫模機構(gòu)等。1采用合式結(jié)構(gòu)時，塑料制品一的螺紋一般需要設(shè)計成間斷形式，且成型后容易出現(xiàn)拼縫溢料痕跡。2旋轉(zhuǎn)脫模機構(gòu)主要是利用旋轉(zhuǎn)運動時，通過使模具內(nèi)的傳動零件旋轉(zhuǎn)，帶動螺紋型芯或制品旋轉(zhuǎn)并使塑件自動脫出。這種模具結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。根據(jù)上述所述，可選擇旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)來完成塑料瓶蓋的脫模。6.2電動機型號的確定根據(jù)工作條件：兩班制工作，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)且是大中型批量生產(chǎn)，使用期限為10年，年工作300天，工作機所需電動機功率及電動機的同步轉(zhuǎn)速等，選用Y系列三項異步電動機，臥式封閉結(jié)構(gòu)，型號為Y

37、160M-4，其主要性能數(shù)據(jù)如下：電動機額定功率 電動機滿載轉(zhuǎn)速 電動機軸身直徑 電動機軸身長度 6.3 齒輪的參數(shù)的計算6.31 齒輪有很多，主要有：直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪等。齒輪傳動的主要優(yōu)點是：效率高，傳動比穩(wěn)定，工作可靠，壽命長；適用的速度和傳遞的功率范圍廣；可實現(xiàn)平等軸，相交軸和交錯軸之間的傳動。根據(jù)本論文的實際情況可選擇直齒圓柱齒輪1 試計算齒輪模數(shù)2 計算圓周速度3 計算載荷系數(shù) 查表6.2（機械設(shè)計 徐錦康主編）得 ； 根據(jù)、8級精度，查圖6.10（機械設(shè)計 徐錦康主編）得；斜齒輪傳動??；查圖6.13（機械設(shè)計 徐錦康主編）得。則載荷系數(shù)4 校正并確定模數(shù)（取=

38、2）6.32 計算齒輪傳動幾何尺寸查機械設(shè)計基礎(chǔ) 表5-2 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算公式1 中心距2 分度圓直徑mm3 壓力角=20°4 齒頂圓直徑dda =50mm41.37mm 下列是有關(guān)齒輪的參數(shù)圖 如圖6-1 圖6-1第7章 模具的裝配和調(diào)試7.1 模具的裝配模具的裝配過程相對要簡單一些，主要工作就是給每個零件添加約束關(guān)系。裝配過程主要還是圍繞凹模和凸模來進(jìn)行的，將以上設(shè)計的模架零件和模具零件添加一定的約束，得到的裝配圖7-1如下：圖7-1模具結(jié)構(gòu)7.2 模具的調(diào)試試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊

39、性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。原因分析：1粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機構(gòu)失效，制品無法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是：（1）注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2）注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。（3）冷卻時間過短，物料未能固化。（4）模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5）型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。2粘著模芯（1）注射壓力和保壓壓力過高或時間過

40、長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。（2）冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3）模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4）機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。（5）可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。3粘著主流道（1）閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2）料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。（3）主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4）主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.51 。（5）主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不

41、惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。4成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。（1）注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。（2）溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）與第一項相反，

42、物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有（3）制件尺寸不準(zhǔn)確初次試模時，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。對以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來消除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個方面來討論。熱塑性塑料注射成形件的常見缺陷及消除措施如下。1. 缺料（注射量不足）消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加

43、排氣槽；改變澆口位置。2. 氣孔消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。3. 溢料飛邊消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增大合模壓力。模具條件：矯正修理分型面。4. 著色不均勻 消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。5. 翹曲變形 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度

44、；使用矯正框架。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。6. 波狀痕跡 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整原料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。7. 尺寸不穩(wěn)定 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。8. 熔接痕強度低 消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；延長保壓時間；降低熔料溫度；減慢注射速度。模具條件：增加排氣槽；檢查噴嘴加熱部分。9. 表面質(zhì)量差 消除措施如下：工藝條

45、件：增大注射壓力；縮短保壓時間；增大合模壓力；提高模具溫度；降低模具溫度；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵；使用矯正框架。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。10. 塑件粘模消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；研磨模腔表面。11. 主流道凝料粘模消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間。模具條件：改變噴嘴位置；研磨主流道襯套；改變主流道拉料桿形式。12. 脆消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔

46、料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料。模具條件：加大主流道、分流道和澆口。13. 表面硬度、強度不足消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長保壓時間；縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計的課題是塑料瓶蓋注射模具的設(shè)計,是在修完大學(xué)所有課程之后進(jìn)行的一次綜合性設(shè)計,是對以前所學(xué)知識的一次全面性檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，充分利用了所學(xué)知識，查閱了大量的參考書目，

47、盡量將自己所學(xué)的知識與設(shè)計有機的結(jié)合起來，懂得了如何來設(shè)計塑件的注射模具的一般流程，即注射成型制品的分析、注射機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等，其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點，主要包括制品成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，推出機構(gòu)的設(shè)計，排氣方式設(shè)計等。經(jīng)過一個多月的時間，畢業(yè)設(shè)計終于可算是劃上了一個句號。本次設(shè)計是一個全面性的設(shè)計，是對大學(xué)課程的一個總結(jié)一次回顧。本次畢業(yè)設(shè)計翻閱了大量的參考書，鞏固了以往所學(xué)的機械制圖、公差與配合、制造工藝等相關(guān)知識，對許多課程和知識起到了穿針引線的作用，使我們對大學(xué)所學(xué)的全部知識進(jìn)行一次從新